汽车排气管流固耦合应力计算

本文以汽油机排气管为研究对象,建立了排气管固体、内部烟气以及外部冷空气多种流体对流换热模型,采用CFD软件Fluent对排气管内外流场进行数值模拟,并将计算结果映射到FEA软件中进行流固耦合计算,得到不同车速下排气管的温度场及应力分布情况,计算结果表明外部冷空气的流动对排气管温度及应力分布具有很大影响。计算结果对排气管的模拟计算及生产设计具有一定参考价值。     

某8缸中速柴油机冷却系统三相流固耦合传热分析

对某柴油机8缸整体冷却水套进行绝热流动模拟,得到冷却效果最差的一个缸及冷却液的流动边界条件;对该缸进行单缸气缸盖-冷却水套-气缸套流固耦合计算,得到了缸盖和缸套温度分布及水套流动及温度场情况;对该缸加入进、排气进行气-液-固三相流固耦合分析,得到缸盖温度场和水套温度场情况,与不考虑进、排气的情况以及与试验测得的工程数据的比较表明:考虑进、排气时的模拟结果更加接近试验值,说明该方法更符合实际情况。     

某船用柴油机排气波纹管故障分析与改进

针对某船用柴油机的排气波纹管导流筒焊缝断裂和波纹管部分波与波之间严重贴合故障,对导流筒焊缝裂纹部位开展宏观、微观及理化失效分析。分析表明:导流筒焊缝断裂系焊缝晶间腐蚀疲劳所致。波纹管波纹段的设计补偿量与工作状态实测补偿量的对比,及平台疲劳寿命试验显示:波纹管严重贴合故障的原因为波纹段补偿量严重不足。据此提出了相应的改进方案:导流筒设计成一体成型翻边结构;更改涡前波纹管的设计轴向补偿量。试验表明:改进后的涡前波纹管未再出现类似故障。     

混流式水轮机转轮叶片流固耦合振动特性分析

考虑水体的压缩性，用有限元法的位移一压力格式及Galerkin法对混流式水轮机转轮叶片一流体组成的流固耦合系统进行离散，建立了流固耦合系统的振动控制方程，在此基础上对转轮及单个叶片的耦合模态进行了计算，详细分析了转轮及叶片在水中的动力特性，发现叶片在流固耦合情况下的一些新的特性。     

某船用柴油机不能起动的原因分析

针对某船用低速二冲程柴油机不能起动的故障,从起动系统、燃油系统、调速器、换气机构等方面进行了分析。分析表明:液压排气阀空气缸空气泄漏造成排气阀关闭不严,是造成该机不能起动的根本原因,并据此提出了相应的预防措施。     

燃气轮机透平叶片流-热-固耦合分析及蠕变寿命预测

本文采用流-热-固耦合方法,对某燃气轮机透平动叶的流场、温度场以及应力分布进行了计算分析,并据此对叶片的蠕变寿命进行了计算,得到了蠕变寿命云图,发现该叶片的寿命最短点与温度最高点、应力最大点不在同一位置。相较于传统的选取温度最高和应力最大的节点作为危险点进行寿命分析的方法,对叶片所有节点进行寿命计算,形成寿命云图的方法,能更加直观准确地找到寿命最短的位置,从而更好地评估设计方案。     

柴油机缸盖热固耦合强度故障诊断与优化设计分析

本文利用一维热力学、三维流体力学、三维有限元法和虚拟疲劳强度预测方法,系统的对某机型柴油机的缸盖进行模拟计算,针对缸盖中的裂纹失效进行故障诊断、找到故障原因,并提出优化方案,最终通过试验验证方案的有效性.采用热固耦合计算方法完成了缸盖结构的失效模式分析,同时,文中对柴油机缸盖故障诊断和改进设计过程中值得关注的细节也做了详细分析,试验结果证明该分析方法对缸盖结构优化和改进工作有重要的工程指导作用.     

浅析路用与船用柴油机辅助系统的异同

以南车玉柴四川发动机股份有限公司生产的路用柴油机与船用柴油机为例,简要介绍了辅助系统的原理并比较两者的异同。     

某柴油机凸轮轴箱的热-机耦合分析

以某机车用6缸直列柴油机凸轮轴箱为研究对象,建立凸轮轴箱和机体的装配接触模型,利用Ansys Workbench平台建立有限元模型,并根据凸轮轴箱的实际受力情况对其施加约束和载荷,进行稳态热分析和热-机耦合分析,得到其在缸头约束、螺栓预紧力、热负荷综合作用下的应力与变形云图,找出最大应力和变形所在位置。结果表明:凸轮轴箱各部位的应力满足材料的强度要求,最大变形出现在凸轮轴箱顶端,最大应力出现在凸轮轴箱右侧弧形板与侧板的端角处,凸轮轴箱设计安全。     

基于有限元法的活塞-缸套-冷却水系统固流耦合传热研究

发动机活塞-缸套-冷却水组成的固流耦合传热系统涉及固体部件传热以及计算流体力学问题。确定此系统的内部边界条件成为发动机传热研究的难点。因此采用耦合分析方法将固体部件和流体部分作为一个整体进行研究。将活塞、缸套、冷却水系统内边界定义为wall边界,计算时自动在相耦合的两个体之间传递热交换条件,无需再进行单独定义,从而计算时可只定义系统外部边界条件。在进行有限元固流耦合传热计算方法研究基础上针对某6130发动机中活塞-缸套-冷却水系统进行数值仿真,所得结果相对试验结果有较高精度。     

船用低速机排气阀柔性控制策略开发与验证

针对船用低速机电液驱动式排气阀控制系统进行了排气阀柔性控制需求分析,在此基础上确定了整个控制系统的功能,主要包括:输入信号的监测、分析与处理;排气阀启闭角计算以及控制信号的输出.基于Simulink软件开发了排气阀控制模型,并仿真验证了控制模型的功能.验证结果表明:排气阀控制系统模型能够实现排气阀启闭控制,并可根据低速机负荷自动调节排气阀开启和关闭的角度.     

环境保护对船用柴油机的要求及其对策

阐述了环境保护对船用柴油机的要求,特别是内河使用的船用柴油机的要求。介绍了国内外环保法规对船用柴油机的限制及一些船用柴油机减少环境污染的措施。     

船用低速柴油机余热利用调制技术研究

基于仿真软件GT-Power对某型船用低速柴油机开展余热利用调制计算.按有、无动力涡轮两种方案,研究了涡轮增压器匹配及改变废气旁通率对主机性能的影响;并分析了不同喷油正时、排气阀正时对主机性能的影响.结果表明:废气旁通率越大,排气能量越高;通过增大废气旁通率提高排气温度时,若不同时调整涡轮增压器大小会对主机性能产生不利...     

船舶柴油机排放控制技术的新发展

随着航运业和船舶制造业的迅速发展,国际上对船舶发动机排放的限制越来越严格。世界各国主要船舶柴油机制造商和研究机构都在积极致力于低排放大功率柴油机的开发研究。重点介绍了近年来船舶排放法规的变化、船舶柴油机排放控制技术的发展趋势以及超低排放船舶柴油机研究最新进展。     

船舶废气洗涤脱硫技术现状及发展趋势

针对船舶排放控制日趋严格,介绍了国内外船舶动力装置废气洗涤脱硫技术的研究现状,并分析了其发展趋势、经济性和应用前景。研究表明,船舶废气洗涤技术是应对2015年IMO燃油含硫量限制的有效方法。洗涤系统虽然初投资较大,但成本可在1~4年内收回,具有广阔的市场前景。     

船舶柴油机余热利用技术研究

介绍了国内外船舶柴油机余热利用技术研究现状;设计了柴油机余热利用系统,并对系统的性能和经济性进行了计算和分析。结果表明,该余热利用系统可回收相当于主机功率12.5%的电能,余热利用系统热效率提高6.03%,虽然增加了投资成本,但可在三年内收回。     

基于仿真计算的船用柴油机性能优化研究

以某船用大功率高增压柴油机为研究对象,采用一维工作过程软件进行仿真计算,研究不同排气管方案和不同米勒正时方案对柴油机性能的影响规律。结论是:通过匹配柴油机排气能量利用率更高的排气管和适当强度的米勒正时,可以在满足排放法规的前提下,降低柴油机热负荷和燃油消耗率,有利于提高柴油机的可靠性和经济性。     

船用低速柴油机贯入式排气管性能及损失机理研究

采用三维计算流体力学方法(CFD)对某型低速船用柴油机的贯入式排气管系统开展性能预测及流动损失机理研究。研究结果表明:支管相对贯入深度及其末端扩张角对管路系统压力损失系数有显著影响,损失随贯入深度增加逐渐降低,但存在损失最小的最佳扩张角;流场分析显示,支管内气流与总管壁面相互作用形成的涡结构是支管几何结构影响流动损失的主要原因。     

船舶柴油发电机组余热冷却系统设计

针对船用柴油发电机组在停机后仍有大量热量辐射至机舱,严重影响机舱舒适性的问题,以某型船舶柴油发电机组为对象,设计了一套余热冷却系统,在柴油发电机组停机后对缸套等高温部位进行冷却.经相关试验验证:该冷却系统可有效降低柴油发电机组停机后的温度,且具有操作简单,维护方便,自动控制等特点.     

6L240船用柴油机

介绍6L240船用柴油机的总体设计和主要系统原理及说明,并对柴油机的试验及排放等进行了简要的介绍。